人も車も超音波で検出！超音波式人感センサー装置の製作

電子工作マガジン2023年秋号（電波新聞社刊）に人も車も超音波で検出可能な超音波式人感センサー装置の製作事を書きました。
タイトルは「人も車も超音波で検出！超音波式人感センサー装置の製作」です。

通路やトイレの照明が人を検出して点灯する装置が良く見られます。これの装置は方式の人感センサー、またはモーションセンサーと呼ばれるセンサーを使用しており、人などが発生する熱を検出し、その熱の動き（モーション）を検出して、照明を点灯する、音声を出すなど装置を駆動します。
この 方式の人感センサーにより、熱が発生しない対象物には反応せず、熱を発生する人や自動車などにだけ反応します。このため防犯カメラ、防犯センサー、センサーライトなど多くの用途に使われています。
このセンサーの問題点は、検出した熱を発生している対象物、たとえば人物がじっとしていると、たとえば事務机でほとんど動かずに仕事に集中している場合や、小さな作業を行っている場合、トイレでじっと座っている場合、さらに部屋やバスなどの乗り物で人が眠っている場合は、まったく、またはほとんど検出されないことです。
そこで、超音波センサーを人感センサーとして使用することで、その問題点である、「じっとしていると検出されない」ことを解決する装置を作りました。
この装置により、事務机で作業している人がほとんど動かなくても着席していることを検出することができます。トイレの照明や、駐車場の自動車検出や、商品の展示会場の自動音声装置にも使用できるかと思います。
ただし、超音波センサーを使用するため、発熱しない「人」以外も検出します。したがって、正確には「人感センサー風」のセンサー装置です。
続きは、電子工作マガジン2023年秋号（電波新聞社刊）をお近くの書店、または書籍の通販ショップなどで、お読みください。

設定した時刻にテレビとエアコン電源オン！タイマー付き学習リモコン装置の製作

電子工作マガジン　最新号　2023年夏号　の製作記事です。

マイコンキットドットコム店長が「タイマー付き学習リモコンの製作」記事を書きました。テレビや照明器具などのさまざまな赤外線リモコン装置から送信される赤外線信号を学習して記録し、設定した時刻にその赤外線信号を送信します。
設定した時刻に照明を点灯することや、目覚まし時計代わりにテレビをオンにする、などが可能です。














◆◆前書き◆◆
テレビ、エアコン、ラジオ、扇風機、照明器具など多くの電気製品は、付属のリモコン装置で電源のオン・オフ、温度の設定、チャンネルの設定、風量の設定、明るさの設定などが行えます。リビングの机にはそれらのリモコン装置が2台、3台ある、というのが一般的かと思います。
これら複数のリモコン装置から出力される光信号（赤外線を使用しているので人の目には見えません）を学習（記録）することで、この1台のリモコン装置で複数の異なる電気製品をコントロールすることが可能な「学習リモコン装置」が家電量販店やオンラインショップで販売されています。
マイコンキットドットコムでも、「MK-332 これは使える。リモコン信号を学習してリレーをオン・オフ！リレー付き学習リモコン受信機キット」を販売していますが、今回、この学習リモコン装置に時計機能と送信機能を搭載することで、設定した時刻に信号を出力することで、電源をオンにする、温度を変える、照明を消す、などを設定した時刻に自動的に行える「タイマー付き学習リモコン装置」を作りました。
この装置により、テレビが自動的にオンにして目覚まし代わりに使う、夜に複数の電気製品をまとめてオフにするなど、複数の電気製品を自動的に動かすことで快適で安全な生活がおくれるかもしれません。。
◆◆仕組み◆◆
赤外線受信素子で学習を希望するリモコン装置が出力する赤外線信号を使用したコマンド信号列を受光し、PICマイコンでそれを解析して外付けの大容量EEPROM（電気的にリードライト可能な不揮発性メモリー）にそのコマンド信号列を2進のデータ列として記録します。リアルタイムクロックIC「DS1307」で時刻データを発生し、PICマイコンで時刻の管理と設定時刻との比較を行い、時刻が一致した場合に対応するコマンド信号列を読み出して、赤外線LEDから出力します。その際に赤外線信号列は38kHzで変調しなければならないので、PICマイコンのPWM信号出力を使用し、38kHzに変調したPWM信号をオン・オフすることでもオリジナルと同じく38kHzに変調されたコマンド信号列を出力しています。
◆◆赤外線リモコンの規格◆◆
赤外線リモコンは、940nmの赤外線を使用して、38kHzで変調した1と０を表現するデジタル信号を使用する無線制御システムで、家電製品のリモコン装置に一般的に使用されています。その通信フォーマットは規格化されており、国内では、NEC/家製協/SONYフォーマットがあります。
赤外線信号は、外部の光の影響を受けないように下図のように約38kHzで変調されており、その信号出力時間と無信号の時間の組み合わせでデジタル信号の１と０を表現しています。 下図では、「０」は単位時間をT（おおむね350usから500us）として、1Tの信号と1Tの無信号の組み合わせで表現されています。「１」は1Tの信号と3Tの無信号の組み合わせで表現されています。 学習リモコン装置では、この信号が出ている時間と出ていない時間を計測することで赤外線コマンド信号列を解析し、デジタルデータ（0と１）に変換して、最大100個（ビット）まで記録します。そしてそのデータをもとに赤外線LEDを点灯、点滅させ、学習した信号列をそのまま出力して、テレビや照明などを制御します。

◆◆特長◆◆　
－ ボタン電池付きの時計IC「DS1307」により時刻を発生。電源をオフにしても時刻データは保持
－ 4個の赤外線コマンド信号を記録し、設定した時刻に送信可能
－ 送信するか否かの制御も可能示
－ 5VのUSB電源で駆動

使用方法、回路図、回路図説明、プログラム説明などは、ぜひ書店で「電子工作マガジン　2023年夏号」をご参照ください。

車や人が接近すると自動的に電源がオンになり距離を表示し近づくとアラームが鳴る！？接近警報装置の製作

電子工作マガジン　最新号　2022年冬号　の製作記事です。







<前書き> 車庫にバックで車を入れるときに壁まで何メーターあるのか気になります。咳をしている人が近づいて来たときにあまり近づかないでほしいと思うときがあります。車庫の奥に大きな距離表示素子が付いた設置可能な距離計があれば良いと思いました。また、お店のレジやカウンターテーブルに設置可能なアラーム付き距離計があれば良いと思いました。そこで、電池駆動可能な人感センサーと超音波式測距センサーと大型の7セグメント表示器を使って、ブザー付き距離計を製作しました。
<仕組み> 人感センサーモジュール（PIRセンサー）「HC-SR501」で人や自動車（熱を持つ対象物）などの動きを検出し、スリープ状態のマイコンを起動します。起動したマイコンは7セグメントLED表示器と超音波式測距センサー「HC-SR04」の電源を供給し、対象物までの距離を測定し、大型の7セグメントLED表示器にその距離を表示します。距離が1m以内に近づくと、アラームを大きな間隔の10秒間隔で5秒間鳴らし、50cm以内に近づくと5秒間隔で2.5秒間鳴らし、さらに30cm以内に近づくと2.5秒間隔で1.2秒間鳴らします。測定距離の変化がなくなってから約1分後に測距センサーと7セグメント表示器の電源をオフにして、マイコンはスリープ状態（極めて電力消費が少ない）になり、人や自動車の検出状態に戻ります。
<特長＞　
－ 7m以内に人が近づくと自動的に電源がオンになり距離を測定し表示する
－ 対象物が1m以内に近づくと、その距離に比例して周期を変えてアラームが鳴る
－ 測定の終了後、1分経過すると自動的に電源がオフになる
－ 対象物を検出したときに電圧を出力するので警告灯などの点灯が可能
－ 遠くからでも見えやすい文字高さ45mmの大型7セグメント表示器を使用
－ 低消費電力なので電池駆動可能
－ 9V乾電池または9V出力のACアダプタを使用

使用方法、回路図、回路図説明、プログラム説明などは、ぜひ書店で「電子工作マガジン　2022年冬号」をご参照ください。

装置の温度が上昇すると緊急停止する！？温度センサー付きDCタイマーの製作

電子工作マガジン2022年秋号（電波新聞社刊）に、充電中にバッテリー機器の発熱、発火を抑制する温度センサー付きDCタイマーの製作記事を書きました。
タイトルは「装置の温度が上昇すると緊急停止する！？温度センサー付きDCタイマーの製作」です。
電子工作マガジンには、基本的に毎号記事を書いています。ぜひ、過去の電子工作マガジンもご参照ください。「電子ハカリ」、「卓上ホット・クールボックス」、「音声テスター」など

記事では「仕組み」、「必要な部品」、「回路図」、「製作手順」、「使用方法」の順に説明しています。

「前書き」
高度な電子機器の普及とともに、そのエネルギーとなる充電可能な電池（リチウムイオン電池）がほとんどの機器に搭載されています。その充電池のエネルギーは年々大きくなっており、モバイルバッテリーの容量は、すでに1万ミリアンペアアワーという巨大な電流を出力する商品も多く販売されています。エネルギーが大きくなったことで、1台のモバイルバッテリーでスマホを2台充電可能になるなど、スマホの電池の減少をまったく気にする必要がなくなりました。
問題は、このような大きなエネルギーを持つリチウムイオン電池は、過充電や、過放電すると、回路や使用部品、接触抵抗などに依存しますが、電池周辺が発熱し、最悪の場合、白煙を発生、発火するという事故が発生する場合があるということです。

「仕組み」
リアルタイムクロックIC「DS1307」で時刻データを発生し、PICマイコンで時刻の管理と出力制御を行い、サーミスタで外部温度を観測し、0.96インチの128x64ドットのドットマトリクス型OLED表示器で、開始時刻、停止時刻、カウントダウンタイマーの残り時間、強制停止温度を表示しています。入力可能な電源は最大12Vの一般的なDCジャックか、タイプC型のUSBコネクタの2系統いずれかを利用可能で、出力も、DCジャック型の出力とタイプA型のUSBコネクタの2系統を利用可能です。
USBコネクタから電源を供給した場合は、USBコネクタからのみ5V（入力されたUSBコネクタから電圧）が出力されます。また、DCジャックから電源を供給した場合は、DCジャックからのみ、入力電圧をほぼ同じ電圧が出力されるので、接続ミスによる装置の故障は少ないと考えます。

「特長」
－ 3種類のタイマー機能を搭載。１．カウントダウンタイマー、２．時刻設定タイマー１、３．時刻設定タイマー２
－カウントダウンタイマーにより30分から最大240分まで対象装置に電圧を供給し停止。
－ 開始時刻と停止時刻を設定可能な2系統の時刻設定式タイマーで最大間隔23時間59分まで対象装置に電圧を供給し停止。
－ 温度停止機能により、10℃から99.9℃まで設定し、その温度で強制停止。
－ 電源電圧5V（USB入力のみ）から24Vまで使用可能
－ 使用可能な電流は最大3A
－ OLED表示画面でカウントダウンタイマー値、開始/停止時刻（2系統）、強制停止温度、時刻設定を表示

続きは、電子工作マガジン2022年秋号（電波新聞社刊）をお近くの書店、または書籍の通販ショップなどで、お読みください。

MK-169センサー付き音声案内装置で利用可能な無料の合成音声

MK-169センサー付き音声案内装置で利用可能な無料の合成音声です。
さまざまな汎用の合成音声を掲載しています。
希望する音声がございましたら、文字をクリックしてダウンロードしてMK-169にコピーしてお使いください。
三角形の印を押すと再生します。３つの点をクリックするとダウンロードできます。
みなさんがお使いいただける一般的な音声がございましたら、製作し、公開させていただきます。ぜひ、ご希望をお聞かせください。
有料でお客様向けのオリジナルの音声を製作いたします。100文字以下550円（税込）、100文字を超えた場合は50文字ごとに220円（税込）を請求させていただきます。女性、男性の声をお選びいただけます。お気軽にお問合せください。◆◆注意：合成音声のため、アクセント、速度の調整には限界があります。ご容赦ください。

１．いらっしゃいませ

２．いらっしゃいませ。本日はご来店いただき、まことにありがとうごさいます

３．いらっしゃいませ。本日はご来店いただき、ありがとうございます。おさがしの商品がございましたら、ご遠慮なくお尋ねください

４．ドアの裏側に、人がいます。ドアを開けるときは、注意してください

５．段差があります。足元に注意してください

６．いらっしゃいませ。受け付けが不在の場合は、押しボタンスイッチを押し、しばらくお待ちください

７．いらっしゃいませ。スタッフが案内させていただきますので、しばらくそのままでお待ちください

８．いらっしゃいませ。現在の時間、ぜんぽう右側が、おんなぶろ、左側が、おとこぶろ、とさせていただいています。ご注意ください

９．いらっしゃいませ。現在の時間、ぜんぽう右側が、おとこぶろ、左側が、おんなぶろ、とさせていただいています。ご注意ください。

１０．こちらの商品は新製品です。詳しい機能や仕様は、お近くの、説明員にお尋ねください。

１１．ここは私有地です。すぐに移動してください。

１２．展示品には、お手を触れないよう、お願いいたします。

１３．いらっしゃいませ。面会をお約束された、担当者の番号を押して、お待ちください。

１４．いらっしゃいませ。番号ふだを取り、その番号が呼ばれるまで、しばらくお待ちください。

１５．警告。立ち入り禁止エリアです。すぐに移動してください。

投函すると歌舞伎のセリフや掛け声が出る郵便ポスト設置

長野県大鹿村の無形文化財「大鹿歌舞伎」を題材にした、センサー付き音声郵便ポスト「大鹿カブシャンポスト」にマイコンキットドットコムの「MK-158C 人感センサー式MP3再生装置」（改造品）を使っていただいています。この郵便ポストは、村内の道の駅「歌舞伎の里大鹿」の正面に設定されてており、投函（とうかん）すると、複数の歌舞伎のせりふや掛け声がランダムに流れる仕組みです。テレビや新聞で取り上げられ、子供たちに人気のポストになっているようです。ぜひ、現地でご覧ください。住所など詳しくは下記のリンクをご参照ください。
大鹿村の音声郵便ポストが紹介されているWEBページ
大鹿村の道の駅のWEBページ

血圧を下げるらしいタオルグリップ法用のタイマープログラム

友人が少し血圧が高いです、と人間ドックで言われた、と聞き、さっそくそのタイマーを作ってみました。
血圧を下げると言われているタオルグリップ法用のタイマープログラムを作りました。

アラーム付き光センサーキットMK-324を使用します。
公開しているプログラムを新しマイコンIC「12F1501」に書き込んで、標準のICと交換してお使いください。タオルグリップ法（ハンドグリップ法とも呼ばれる）は、複数のテレビで取り上げられた血圧を下げる運動のひとつです。

2分間丸めたタオルをにぎる、1分はなす、を右手で2回、続いて左手で2回行う、これを1日3回行う、というきわめて簡単です。が、時計を見ながら行う必要があり、ちょっとわずらわしいです。そこで、音で2分間と1分間がわかるように、にぎるべき2分間は3秒に1度「ピッ」とアラームが鳴り、はなす1分間は5秒に1度「ピッピッ」と2回アラームが鳴るタイマープログラムを作りました。音で時間がわかるので仕事しながらでも実行できます。最後に1秒間のアラームが2回鳴るので、終了であることがわかります。

ぜひ、ダウンロードし、圧縮しているファイルを復元してお使いください。拡張子「Ｃ」がＣＣＳ社のＣ言語で製作したソースプログラム、拡張子「ＨＥＸ」がマイコン「12Ｆ1501」に書き込むＨＥＸデータです。
製品としては「ＭＫ-324アラーム付き光センサーキット」を使用していますが、その光センサーとボリュームはこのプログラムでは使用していません。ぜひ、お試しください。
こちらからプログラムダウンロード(zip) 。

MK-108ボイスレコーダーの楽しい製作例

	カードへの貼り付け手順の例： １．両面テープを適当に切り取り、配置決める ２．ウラのワックスシートをはがす ３．メッセージカードに貼り付け
	４．カバーする紙を固定するノリを端に少量付ける ５．再生スイッチなどが紙で押されないように、フワッとカバー。（注意：二度と録音しない場合は、録音スイッチ、マイクを取り去ってください。手順は製品マニュアルをご参照ください）

裏面の両面テープで自作のバースデーカードに貼り付けた例です。みなさんの声で「お誕生日おめでとう」のメッセージを送れます。 貼り付けたボードの再生ボタンの上に、「ここを押してね」などと書いた印をうまく位置合わせするのが重要です。

(1) (2) 5mm厚の発泡スチロール製パネルを型紙（参考資料「型紙」を参照）にあわせて切り抜く。上下は0.6mm厚の厚紙を使用。マイク用の丸穴は皮細工用ポンチで開ける。 (3)型紙にあわせてスピーカ用の穴を切り抜く（厚紙で音が小さくならないように）。ビニールを貼り付け。 (4) MK-108超薄型ボードを貼り付ける。録音・再生ボタンは1.6mm程度なのでその下に0.6mm厚の厚紙を6枚重ねて、ボタン上面が高さ5mmになるようにする。 (5) すべてを両面テープで張り合わせて、130×60×5mmのボイスレコーダー完成。総費用約800円（内訳590円+パネル（100円）+厚紙（100円））

冷蔵庫の扉に貼り付けるボイスレコーダー２作成例 (1) 5mm厚の発泡スチロール製パネルを切り抜く。上下は0.6mm厚の厚紙を使用。スピーカーは表に向けて、裏側に両面テープ付ける。上カバーにはマイクとスピーカーの穴を開ける。 (2)裏にマグネットシートを貼り付けて、冷蔵庫の扉にくっつける。(3)埼玉県T氏よりいただいた製作例です。小さなぬいぐるみに入れて裏にはマグネットシートを付け、5分で完成した、とのこと.。提供ありがとうございました。

MK-319と熱電対で700℃の測定！その改造方法

MK-319　3桁表示とリレー付き温度センサーで700℃の測定改造手順



700℃の温度を測定するために、「MK-319　リレー付き温度センサーキット」の温度センサー「IC型温度センサーDS18B20」を熱電対に変更しました。
プログラムをほんの少し変更し、熱電対用のアンプ回路を実装し、MK-319のセンサー入力回路を少し変更することで、比較的簡単に700℃の測定ができました（写真参照。設定用スイッチとボリュームはケース実装用に変更しています）。
その手順を紹介します。

仕様：
・・最大測定温度　800℃くらい(900℃くらいまで測定できるはず。未確認）
・・設定した温度でリレーを駆動する
・・電源電圧など電気仕様は基本的にMK-319標準品と同じ

１．熱電対とは
熱電対とは、ある種類の2種類の異なる金属の接点で温度に比例した電圧が発生する現象「ゼーベック効果」を利用した測定素子です（写真参照）。
高温が測定できる、また2種類の金属を接する（ねじる）だけで測定できるので極めてセンサー部分が小さくできる、ということで装置内部の温度上昇、エンジンの温度上昇などの測定でよく使われています。ここではK型熱電対を使用しています。


２．K型熱電対の出力を専用アンプで大きくする
K型熱電対の出力は極めて小さい（800℃で33ミリボルトくらい）ので、MK-319で使用しているマイコンで検出できる電圧（0Vから5V弱）に大きくします。K型熱電対用のアンプとしてアナログデバイセズ社から販売されている「AD597」（SOPパッケージ）を使用します。これを小型の基板（エトセトラ社製作）に実装し（表面実装）、12Vを電源として加えます。
AD597の出力は「10ｍV/℃」なので、800℃のときに8.0Vとなる仕組みです。詳しくはメーカーサイトを参照してください。


３．アンプ出力を分圧し、MK-319で検出
MK-319のセンサー電圧検出範囲は0Vから5V弱ですので、K型熱電対のアンプ出力電圧（800℃のとき8V)を半分にして、測定します。単純に精度の高い1.5ｋΩの金属皮膜抵抗を信号出力に直列に挿入し、その出力、つまりマイコンの入力端子に同じく1.5ｋΩをグランドとのあいだに挿入します。これで電圧が半分になります。詳しくはMK319熱電対用回路図（JPEG)を参照してください。
MK-319の基板パターンを一部カットし、ハンダ面に1.5ｋΩ抵抗を取り付けます。R11　4.7kΩ抵抗も不要なので取り去り、分圧用の1.5ｋΩと置き換えます（写真参照）。


４．プログラムの変更
ほとんど改造の必要はありません。表示最大温度の変更、ボリュームによる設定温度の変更だけ行います。詳しくは、プログラム（テキスト形式のソースプログラムとHEXファイル。ZIP形式）をご参照ください。HEXファイルをPICマイコン用書き込み装置にダウンロードし、マイコンIC「16F1827」に書き込めばすぐに使えます。ぜひ、お試しください。

以上。

楽しい音声合成キットシリーズで遊ぶ

株式会社アクエスト（以下アクエスト社）の音声合成ICを利用した、電圧、電流、温度、距離、自由テキストの音声合成キットシリーズです。

アクエスト社の音声合成IC「ＡＴＰ3011」（http://www.a-quest.com/products/aquestalkpicolsi.html#lineup）を使用し、ＰＩＣマイコンにより測定した電圧、電流、温度、距離を女性の声で知らせます。

ＭＫ-204　トーキングテスターは、普段お使いのテスターと同じように電圧、電流を測定しますが、それを表示装置ではなく、女性の声で知らせます。たとえば「ごーてんろくろくぼるとです（5.66V）」、「にひゃくろくじゅうみりあんぺあです（260mA）」、などと女性が測定結果を知らせます。


ＭＫ-322　音声距離計は、普段お使いのレーザー距離計と同じように距離を測定しますが、それを表示装置ではなく、女性の声で知らせます。たとえば、「いってんにいごうめーたーです（1.25m）」、などと女性が測定結果を知らせます。このキットはMK-141B音声合成開発キットに接続して使用するオプションボードで、MK-141Bが別途必要です。


ＭＫ-323　音声温度計は、普段お使いの温度計と同じように温度を測定しますが、それを表示装置ではなく、女性の声で知らせます。たとえば「にじゅうさんてんろくどです（23.5℃）」、などと女性が測定結果を知らせます。このキットはMK-141B音声合成開発キットに接続して使用するオプションボードで、MK-141Bが別途必要です。


ＭＫ-141B　音声合成開発キットは、PCやマイコンからローマ字でテキスト、たとえば「ohayou」と入力すると女性の声で「おはよう」と話す音声合成装置を簡単に作ることができる開発キットです。 製品としては、このMK-141Bに挿入して使用するオプションボードとして上記のMK-322、MK-323を販売していますが、ユーザーはPCからシリアル通信インターフェイス経由で（RS-232、または変換ツールを使用してUSB経由で）、自由な文章を女性の声で発声できます。
ボード下部の穴あき基板部分や、20ピンのソケットを経由して別のボードに自由にマイコンICなどを組み込んで音声合成ICを制御することもできます。
これにより、たとえば「MK-303　人感センサー」と組み合わせて、人が近づくと、「こんにちわ。今日は寒いですね。温度はじゅうにどですよ。」と女性があいさつし温度を伝える装置や、時計機能を組み合わせて玄関に置けば、人を検出して「こんな遅い時刻に仕事ですか？がんばって！にじゅうさんじにじゅうにふんですよ。」、などと話す装置が作れるかもしれません。


カスタム装置製作：
お客様だけの特別な装置を特別注文品として製作します。お気軽に「マイコンキットドットコム店長」まで「お問い合わせフォーム」でご相談ください。（フォーム入力時はメールアドレスを誤らないように十分ご注意ください。誤られた場合はシステムからの確認メールが届きませんし、回答もできません）